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La maggior parte delle sigarette elettroniche utilizza una batteria ricaricabile agli ioni di litio per fornire energia al vaporizzatore.

Al suo interno è presente un sensore meccanico che rileva la differenza di pressione che si verifica durante l'aspirazione da parte del fumatore. Questo sensore agisce da interruttore che attiva elettricamente la batteria e gli permette di fornire energia al vaporizzatore per il suo funzionamento.

Esiste anche la versione manuale della batteria che non dispone di sensore interno, ma di un piccolo tasto esterno che permette di attivarla manualmente al momento dell'aspirazione o qualche istante prima se si desidera un fumo più denso per un maggior appagamento.

Le batterie sono disponibili in differenti tensioni e la densità del vapore prodotto è direttamente proporzionale alla tensione elettrica della stessa. Esistono infatti modelli di sigaretta elettronica denominati BB o Big Battery forniti con batterie di tensione maggiore(da 3,7 V in su). Questo permette alla batteria di erogare maggiore potenza al vaporizzatore che produce quindi un fumo ancora più denso e appagante. Grazie a queste batterie maggiorate è quindi possibile ottenere un maggior colpo in gola a parità di concentrazione di nicotina rispetto ai modelli normali di sigaretta elettronica.

Un'alternativa alle batterie è rappresentata dalle prese di tipo USB-pass che permettono di collegare il vaporizzatore direttamente a una presa USB di un computer o di alcune automobili, utilizzando la tensione di 5 V delle prese USB e utilizzando una potenza che si colloca in una posizione medio-alta della scala delle potenze erogate dalle batterie per sigaretta elettronica che arrivano a circa 7 V e oltre nei modelli di BB più potenti.

Questa alternativa inoltre permette di non consumare le batterie che, anche se facilmente ricaricabili, hanno comunque un loro ciclo di vita tipico di tutte le batterie ricaricabili e che è di circa 4-5 mesi o più in base all'utilizzo.

La durata della batteria dipende da molteplici fattori, quali il tipo, la grandezza, la frequenza di utilizzo e l'ambiente operativo.

Sono disponibili diversi tipi di caricabatterie, tramite la comune presa di corrente a 220 V, oppure caricabatterie USB o da auto.

Alcune aziende forniscono il caricabatterie integrato in un pacchetto del tutto simile a quello delle sigarette tradizionali, rendendo il prodotto più compatto e trasportabile.

La batteria è generalmente il componente principale in termini di peso e dimensioni.

Alcune presentano circuiti elettronici in grado di spegnere dopo un determinato intervallo di tempo il vaporizzatore elettronico per prevenire un surriscaldamento generale.